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1、铰 链 件 弯 曲 模 具 设 计答辩人：学号：专业：机械设计制造及自动化导师：研究背景工艺设计三维及二维图运动仿真与有限元分析目录Contents近年来，随着工业化国家劳动力成本的提高以及汽车、家电等行业的兴起，模具市场面临着巨大的变化。根据世界经济近年来的发展趋势，全球制造业逐渐向东南亚等国家转移，中国将逐步发展成为世界一流的制造业基地。铰链是一种连接机器、车辆、门窗、器物的两个部分的装置或零件，所连接的两部分或其中的一部分能绕着铰链的轴转动。经过调研发现，目前国内市场上的铰链件弯曲模具在安全操作性、工作稳定性与国外一些先进产品还存在差距。研究背景研究背景工件图为右图所示的合页铰链件，材料
2、为10钢，材料厚度2mm，适用于大批量生产。设计要求设计要求材料分析10钢为优秀碳素结构钢，具有良好的冲压成型性能。塑性、韧性能力良好。易于通过冷热加工技术生产工件。结构分析零件结构相对简单且规则，采用冲裁和弯曲加工即可。精度分析零件上所有尺寸均没有公差要求，均按IT14选取，采用普通冲裁和弯曲即可满足零件的精度要求。由以上分析可知，该冲件冲压工艺性良好，可以冲裁和弯曲。工艺性分析工艺性分析零件的生产包括冲孔、切断、预弯和推圆四道基本工序，经过分析采用工序的复合，以达到提高生产效率的目的。有以下几种方案：1）切断、冲孔、预弯、推圆分步进行。2）切断、预弯、推圆、冲孔分步进行。3）冲孔-切断连续
3、冲裁，预弯和推圆用双工位弯曲模生产。考虑生产效率问题，采用第三种方案：冲孔-切断连续冲裁，预弯和推圆用双工位弯曲模生产。方案选择方案选择毛坯展开尺寸计算由于r=3mm，所以采用推圆的方法成形，在推圆过程中坯料变厚并且中性层向外移动。根据弯曲坯料展开长度的计算公式计算弯曲件宽度为24mm，故毛坯尺寸为57mm24mm。坯料的平面展开图如图所示。零件工艺计算零件工艺计算零件工艺计算零件工艺计算预弯尺寸计算零件弯曲半径r0.5t=1mm，对于有圆角半径的弯曲件，由于变薄不严重，按中性层展开的原理，坯料总长度应等于预弯后弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和。查得中性层系数x=0.36。所以有 弯曲件预弯图
4、如图所示。排样设计通过的零件形状的分析，选择使用单直排的排样方式，同时由于凹模刃口强度的问题，还应留一个空工位。所以零件可能的排样方式只存在一种。如下图所示选用为2mm1000mm1500mm的钢板，在弯曲件裁板时，也需要应考虑纤维方向，板料只能使用横裁。该零件预弯和推圆均是校正弯曲，查得成形时单位压力p=100MPa，所以预弯校正弯曲力和推圆校正弯曲力分别为对于校正弯曲，由于压料力或顶件力远小于比校正弯曲力，故一般可以忽略，所以所需压力机吨位为由压弯力的数值，初步选则设备为JH23-40型压力机 预弯推圆部分压力计算机压力机选用预弯推圆部分压力计算机压力机选用零件的具体尺寸为：切断长度57m
5、m，冲孔周长21.98mm，材料厚度2mm。使用材料为10钢，取其抗剪强度300MPa。根据冲裁力基本计算公式，计算切断力为冲孔力为冲孔及切断部分的卸料力为冲孔及切断部分的推件力为则零件所需总冲压力为初选设备为JC23-16F。 冲孔切断部分压力计算机压力机选用冲孔切断部分压力计算机压力机选用冲孔切断连续模冲孔部分切断部分弯曲模预弯部分推圆部分冲孔切断连续模预弯推圆模冲孔、切断模 运动仿真预弯、推圆模运动仿真冲孔凸模有限元分析切断凸模有限元分析本次毕业设计铰链件弯曲模具设计采用了工序的复合，相对于以前由于加工设备的限制，所设计的只能用在普通冲床上通常是由23副模具所组成的成套铰链模具而言，大大提高了生产效率。本套模具可以满足中小企业的生产需求，具有结构简单、更换方便、生产效率高等优点。在设计过程还发现许多不足需要改善，包括部分细节的完善、软件的应用较为生疏等。结论结论恳请各位学生：武爽导师：毕永利
